氦光泵磁力仪信号检测技术与闭环控制系统研究

"氦光泵磁力仪的信号检测技术研究" 本文主要探讨了氦光泵磁力仪的信号检测技术，这是一种高灵敏度的磁测量设备，广泛应用于地球物理、国防军事、矿产探测等领域。光泵磁力仪基于氦原子在磁场中的塞曼效应，通过光泵和磁共振技术工作，能够测量磁场强度和梯度，并且具有无零点漂移和无需严格定向的优点。 首先，文章阐述了氦光泵磁力仪的原子物理学原理，详细介绍了氦原子能级结构和光泵作用机制，以及磁力仪探头的构造和工作流程。这些基础理论是理解信号检测技术的关键。 其次，论文对比分析了不同检测方法，特别是传统跟踪式检测控制回路和利用二倍频误差信号实现快速跟踪的新型检测控制回路。二倍频误差信号的方法提高了检测速度和精度，文章给出了这种方法的工作原理，并设计了包含前置放大器、幅值控制器、选频器等模块的闭环回路系统。 在设计部分，论文详细列出了各个组件的功能和设计，如幅值鉴别器、选通控制器、压控振荡器等。此外，还涉及了单片机系统的应用，包括最小系统、液晶显示、键盘接口、通信电路等，以实现对整个检测回路的智能化控制。 最后，作者对系统进行了详尽的测试，包括高频激发振荡器、调制信号发生器和预置分频器的性能测试，以及二倍频误差信号在闭环回路中的实际应用效果。实验结果表明，所设计的系统达到了预期的性能指标，验证了方案的可行性。 关键词：氦光泵磁力仪，磁共振，信号检测，闭环回路 通过这篇硕士论文，读者可以深入理解氦光泵磁力仪的工作原理，掌握其信号检测技术的最新进展，为相关领域的研究和应用提供了宝贵的参考资料。